一种改进结构的海洋平台柱腿结构

技术领域

本发明涉及海洋平台技术领域，具体的，涉及一种改进结构的海洋平台柱腿结构。

背景技术

海洋平台是一种用于支撑和运营海上石油和天然气钻井设备、生产设施、风能涡轮机和其他海洋资源开发设施的结构，海洋平台通常位于海洋的中等到深水域，用于提供一个稳定的工作平台，海洋平台的柱腿结构用于对海洋平台整体进行支撑，现有的海洋平台柱腿结构还存在一些不足之处。

例如公开号CN107700451B公开的一种圆柱桩腿，通过在桩腿筒体的底部设置遥控阀门和潜水泵，遥控阀门位于桩腿筒体的侧壁上，潜水泵位于桩腿筒体的腔内，潜水泵连接排水管从桩腿筒体的顶部伸出，当自升式海洋平台准备站桩时，打开遥控阀门，让海水通过阀门进入桩腿内部，使桩腿内外的海水压力抵消，桩腿所受外部载荷减小，桩腿的刚性增加，使得桩腿筒体的壁厚减小，桩腿重量减少，桩腿的制作成本和制作难度降低，同时升降系统的成本也相应的降低；当自升式海洋平台需要配载调平时，关闭遥控阀门后根据每个桩腿的负载情况用潜水泵对对应桩腿内的海水进行排放调配，使每个桩腿的负载尽可能接近，增加平台的稳性；当自升式海洋平台拔桩时，打开遥控阀门，使腿内的海水通过遥控阀门流出，减少平台拔桩阻力。上述圆柱桩腿虽然能够实现排水功能，但在使用时，不能够通过柱体外侧的漂浮物检测海流方向，而且不能通过改变柱体外侧漂浮物的整体密度实现升降漂浮物并清理柱体表面的功能，现有的海洋平台柱腿不能够在安装完成后将底部桩腿向四周延伸，稳定性不足。

发明内容

本发明提出一种改进结构的海洋平台柱腿结构，解决了现有的柱腿结构不能够通过柱体外侧的漂浮物检测海流方向，而且不能通过改变柱体外侧漂浮物的整体密度实现升降漂浮物并清理柱体表面的的问题。

本发明的技术方案如下：

一种改进结构的海洋平台柱腿结构，包括支柱，所述支柱顶部的四周安装有支撑板，所述支柱的外侧设置有第一连接壳和第二连接壳，所述第一连接壳和所述第二连接壳上开设有通孔，所述第一连接壳和所述第二连接壳通过对接组件相连，所述第一连接壳和所述第二连接壳的内部均开设有空腔，所述空腔的内壁上固定设置有固定块，所述固定块的下方安装有泵体，所述泵体的下方连接有连接管，所述第一连接壳的表面开设有第二连通槽，所述通孔的内壁上开设有滑槽，所述滑槽内滑动安装有滑块，所述滑块的内部转动安装有滚轮，所述滑块和所述第一连接壳之间固定连接有弹簧，所述支柱的底面固定连接有桩体，所述支柱下方的四周滑动安装有滑板，所述滑板上固定连接有衔接板，所述支柱的内部开设有供所述滑板移动的内槽，所述滑板的内壁上固定连接有内筒，所述内筒的底部安装有压板，所述压板的四周设置有支撑组件。

作为本发明的一种优先方案，所述第一连接壳和所述第二连接壳上均固定设置有密封垫，所述密封垫的形状为镂空三角形框架。

作为本发明的一种优先方案，所述第一连接壳和所述第二连接壳前侧的形状均为半球体，所述第一连接壳和所述第二连接壳后侧的形状均为半圆锥体，所述第一连接壳和所述第二连接壳组成水滴状结构。

作为本发明的一种优先方案，所述支撑板由下至上长度递增，相邻两处所述支撑板之间的距离小于所述通孔的直径，所述通孔的直径大于所述支柱的直径。

作为本发明的一种优先方案，所述固定块上开设有第一连通槽，所述第一连通槽和所述第二连通槽之间互相连通。

作为本发明的一种优先方案，所述第二连通槽内壁的左右两侧固定安装有第一连接垫和第二连接垫，所述第一连接垫和所述第二连接垫的形状均为三棱柱，所述第一连接垫和所述第二连接垫之间互相贴合。

作为本发明的一种优先方案，所述对接组件包括开设于所述第一连接壳内部的第一对接槽和第二对接槽，所述第二连接壳上固定安装有第一对接块，所述第一对接块上固定连接有第二对接块。

作为本发明的一种优先方案，所述第一对接槽的直径小于所述第二对接槽的直径，所述第一对接槽和所述第二对接槽与所述第一对接块和所述第二对接块之间互相贴合，所述第二对接块的后侧为半球体结构，所述第二对接块的材质为橡胶材质，所述第二连接壳通过所述第二对接块和所述第二对接槽与所述第一连接壳之间构成卡合结构。

作为本发明的一种优先方案，所述滑块、所述弹簧、所述滑槽和所述滚轮在所述通孔的内部等角度分布，所述滚轮由中间至两侧直径递减。

作为本发明的一种优先方案，所述支撑组件包括滑动安装于所述桩体内的延伸筒，所述延伸筒上固定连接有凸块，所述桩体内开设有供所述凸块移动的限位槽，所述延伸筒的四周开设有多组注孔。

本发明的工作原理及有益效果为：

通过设置的第一连接壳和第二连接壳，第一连接壳和第二连接壳内部的空腔，使得第一连接壳和第二连接壳可作为支柱外侧的漂浮物使用，在海流冲击下，第一连接壳和第二连接壳组成的水滴结构的尖端始终指向海流方向，从而使得该支柱可作为海流流向检测结构进行使用，解决了现有的柱腿结构不能够通过柱体外侧的漂浮物检测海流方向的缺陷，具有功能性更强的优势。

通过设置的滑块、弹簧、滑槽和滚轮，第一连接壳和第二连接壳能够在上下移动的过程中对支柱的外表面进行清理，并且滚轮能够在支柱的外表面滚动，从而对干燥后的附着物进行破碎并清理，解决了现有的海洋平台支柱不能通过改变柱体外侧漂浮物的整体密度实现升降漂浮物并清理柱体表面的缺陷。

通过设置的泵体和连接管，结构能够将海水泵入第一连接壳和第二连接壳的空腔内，也可以将空腔内的海水排出，从而改变第一连接壳和第二连接壳的整体密度，进而实现升降连接壳的功能，实现了精确调节支柱表面清理位置的功能，具有可调节程度更高的优势。

通过对称分布的支撑板，不仅能够保证支柱对海洋平台支撑更加稳定，而且支柱的弧形结构能够撑开第一连接壳和第二连接壳，以便后续对支柱外侧的连接壳进行拆卸和更换，增强了使用时的便捷性。

在第一连接壳和第二连接壳的密度调节至最大时，第一连接壳和第二连接壳向下移动并下压衔接板，带动滑板向下移动，使得桩体四周的支撑组件自动展开，后续可通过从支柱的顶部注入混凝土使得桩体四周能够稳定嵌入土层中，从而保证海洋平台整体稳定，解决了现有的海洋平台柱腿不能够在安装完成后将底部桩腿向四周延伸的缺陷。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一种改进结构的海洋平台柱腿结构整体结构示意图；

图2是本发明第一连接壳内部结构示意图；

图3是图2中A处结构的放大示意图；

图4是本发明第一连接壳和密封垫连接结构示意图；

图5是图4中B处结构的放大示意图；

图6是本发明第一连接壳和第二连接壳拆分结构示意图；

图7是本发明第一连接壳和第二连接壳对接结构示意图；

图8是本发明支柱和桩体连接结构示意图；

图9是图8中C处结构的放大示意图。

附图标记：1、支柱；2、第一连接壳；3、第二连接壳；4、支撑板；5、通孔；6、密封垫；7、泵体；8、连接管；9、固定块；10、第一连通槽；11、第二连通槽；12、第一连接垫；13、第二连接垫；14、对接组件；1401、第一对接槽；1402、第二对接槽；1403、第一对接块；1404、第二对接块；15、滑块；16、弹簧；17、滑槽；18、滚轮；19、空腔；20、桩体；21、衔接板；22、内槽；23、滑板；24、内筒；25、压板；26、支撑组件；2601、延伸筒；2602、凸块；2603、限位槽；2604、注孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1：如图1-图9所示，本实施例提出了一种改进结构的海洋平台柱腿结构，包括支柱1，支柱1顶部的四周安装有支撑板4，支柱1的外侧设置有第一连接壳2和第二连接壳3，第一连接壳2和第二连接壳3能够漂浮在海洋表面，在海流冲击下，第一连接壳2和第二连接壳3的尖端能够指向海流方向，从而实现检测海流流向的功能。第一连接壳2和第二连接壳3上开设有通孔5，通孔5供支柱1穿过，使得第一连接壳2和第二连接壳3在支柱1的外侧能够平稳上下移动，第一连接壳2和第二连接壳3通过对接组件14相连，对接组件14后续可通过支撑板4将第一连接壳2和第二连接壳3撑开，从而对第一连接壳2和第二连接壳3进行清理或更换，第一连接壳2和第二连接壳3的内部均开设有空腔19，空腔19的内壁上固定设置有固定块9，固定块9的下方安装有泵体7，泵体7能够将水泵入空腔19的内部，或者将空腔19内的海水排出，从而改变第一连接壳2和第二连接壳3整体的密度，进而实现对第一连接壳2和第二连接壳3升降的功能，泵体7的下方连接有连接管8，第一连接壳2的表面开设有第二连通槽11，通孔5的内壁上开设有滑槽17，滑槽17内滑动安装有滑块15，滑块15的内部转动安装有滚轮18，滑块15和第一连接壳2之间固定连接有弹簧16，弹簧16能够撑起滑槽17内的滑块15，从而使得滚轮18能够在第一连接壳2和第二连接壳3升降时对支柱1外表面的沾附物进行清除，支柱1的底面固定连接有桩体20，支柱1下方的四周滑动安装有滑板23，滑板23上固定连接有衔接板21，支柱1的内部开设有供滑板23移动的内槽22，滑板23的内壁上固定连接有内筒24，内筒24的底部安装有压板25，压板25的四周设置有支撑组件26，在第一连接壳2和第二连接壳3下降至最下方后能够抵住衔接板21并带动滑板23向下滑动，内筒24和压板25下移，从而将装置四周的支撑组件26向外展开，进而自动将桩体20四周延伸并将支撑组件26嵌入土层中以保证海洋平台整体稳定性。

实施例2：如图1-图9所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了一种改进结构的海洋平台柱腿结构。

本实施例中，第一连接壳2和第二连接壳3上均固定设置有密封垫6，密封垫6的形状为镂空三角形框架，第一连接壳2和第二连接壳3对接后，相邻两处密封垫6能够压紧，从而保证第一连接壳2和第二连接壳3内部的封闭效果，增强了工作时的稳定性。

本实施例中，第一连接壳2和第二连接壳3前侧的形状均为半球体，第一连接壳2和第二连接壳3后侧的形状均为半圆锥体，第一连接壳2和第二连接壳3组成水滴状结构，水滴结构的第一连接壳2和第二连接壳3能够在海流的作用下自动指向海流的方向，从而实现海流流向的检测功能，增强了整体的功能。

本实施例中，支撑板4由下至上长度递增，相邻两处支撑板4之间的距离小于通孔5的直径，通孔5的直径大于支柱1的直径，保证通孔5的内壁和支柱1之间存在空隙，以便后续对支柱1的表面沾附物进行清理，支撑板4由下至上长度递增的结构方便后续对支柱1两侧的连接壳进行拆分。

本实施例中，固定块9上开设有第一连通槽10，第一连通槽10和第二连通槽11之间互相连通，后续可通过第一连通槽10和第二连通槽11将海水泵入或排出海水，以便后续对柱腿表面进行清理。

本实施例中，第二连通槽11内壁的左右两侧固定安装有第一连接垫12和第二连接垫13，第一连接垫12和第二连接垫13的形状均为三棱柱，第一连接垫12和第二连接垫13之间互相贴合，互相贴合的第一连接垫12和第二连接垫13能够保证整体的封闭效果，在水压或者气压达到一定程度后才能够打开，从而保证工作时的稳定性。

本实施例中，对接组件14包括开设于第一连接壳2内部的第一对接槽1401和第二对接槽1402，第二连接壳3上固定安装有第一对接块1403，第一对接块1403上固定连接有第二对接块1404，第一连接壳2和第二连接壳3对齐拼接后，第一对接块1403和第二对接块1404能够卡进第一对接槽1401和第二对接槽1402的内部，从而使得第一连接壳2和第二连接壳3稳定拼接。

本实施例中，第一对接槽1401的直径小于第二对接槽1402的直径，第一对接槽1401和第二对接槽1402与第一对接块1403和第二对接块1404之间互相贴合，保证第二对接块1404在卡进第二对接槽1402的内部后保持卡紧状态，从而提升装置的稳定性，第二对接块1404的后侧为半球体结构，第二对接块1404的材质为橡胶材质，第二连接壳3通过第二对接块1404和第二对接槽1402与第一连接壳2之间构成卡合结构，通过卡合结构使得第二对接块1404和第二对接槽1402对接后，第一连接壳2和第二连接壳3能够保持卡紧并且橡胶材质的第二对接块1404数的第一连接壳2和第二连接壳3能够在受到足够大的拉力时分离。

本实施例中，滑块15、弹簧16、滑槽17和滚轮18在通孔5的内部等角度分布，滚轮18由中间至两侧直径递减，由中间至两侧直径递减的滚轮18能够在滚动的过程中高效对柱腿表面的沾附物进行破碎，从而提升对柱腿的清理效果，弹簧16能够使得滚轮18始终抵在柱腿的表面。

本实施例中，支撑组件26包括滑动安装于桩体20内的延伸筒2601，延伸筒2601上固定连接有凸块2602，桩体20内开设有供凸块2602移动的限位槽2603，延伸筒2601的四周开设有多组注孔2604，在延伸筒2601被向外顶推后，向桩体20内注入混凝土，使得混凝土从注孔2604伸出至桩体20的外侧，从而保证桩体20保持稳定。

具体的，本发明为一种改进结构的海洋平台柱腿结构，首先，如图1-图6所示，在使用时需要将第一连接壳2和第二连接壳3进行对接，先将橡胶材质的第二对接块1404卡进第一对接槽1401的内部并最终移动至第二对接槽1402的内部，完成对第一连接壳2和第二连接壳3的对接功能，对接完成后由于第二对接块1404的直径大于第一对接块1403的直径，因此第二对接块1404能够在第二对接槽1402的内部保持卡紧状态，实现对第一连接壳2和第二连接壳3的卡合工作，在对接后，密封垫6使得第一连接壳2和第二连接壳3内的空腔19能够始终保持封闭状态。后续可通过第一连接壳2和第二连接壳3向上移动，支撑板4卡进通孔5的内部，从而使得第一连接壳2和第二连接壳3能够分离。

如图1-图5和图7所示，在工作的过程中，利用第一连接壳2和第二连接壳3的水滴状结构使得海流冲击第一连接壳2和第二连接壳3时，第一连接壳2和第二连接壳3的尖端能够指向海流方向。通过固定块9下方的泵体7泵入空腔19的内部，从而使得第一连接壳2和第二连接壳3体积保持不变，整体重量增大，从而使得第一连接壳2和第二连接壳3整体密度增大，此时第一连接壳2和第二连接壳3能够下沉，也可以通过泵体7将海水从空腔19的内部排出，海水会通过第一连通槽10，然后冲开第二连通槽11内的第一连接垫12和第二连接垫13并最终排出，使得第一连接壳2和第二连接壳3上浮。在第一连接壳2和第二连接壳3下沉和上浮的过程中，滑槽17内的弹簧16撑起滑块15，滑块15上的滚轮18能够抵住支柱1的内壁，从而实现对支柱1外表面沾附物的清理功能。

如图1、图8和图9所示，在将桩体20固定在海底后，可通过下沉第一连接壳2和第二连接壳3，使得第一连接壳2和第二连接壳3下压衔接板21，带动滑板23在内槽22的内部滑动，内筒24和压板25向下移动，压板25能够将桩体20四周的支撑组件26向外顶推，延伸筒2601在向外移动时，凸块2602在限位槽2603的内部滑动，延伸筒2601在向外延伸后，注孔2604露出，通过向支柱1内注入混凝土，使得混凝土进入桩体20内部后从注孔2604处流出，进而增大桩体20与地层之间的摩擦力，使得海洋平台稳定安装。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。